煤焦化企業(yè)蒸氨廢水產(chǎn)排污及環(huán)境監(jiān)管研究

張 強(qiáng)

（濰坊市生態(tài)環(huán)境局昌樂分局，山東 濰坊 262400）

焦化行業(yè)作為冶金行業(yè)的上游配套行業(yè)，有著不可或缺的地位，但同時(shí)焦化行業(yè)企業(yè)也是資源消耗型、高能耗、高排放和高污染型企業(yè)，在當(dāng)前建設(shè)生態(tài)文明的形勢(shì)下，對(duì)焦化企業(yè)環(huán)境治理和監(jiān)管也成為重要的內(nèi)容和研究課題。目前對(duì)焦化行業(yè)環(huán)境監(jiān)管的研究還處于較初級(jí)階段，主要停留在污染治理設(shè)施的升級(jí)改造和設(shè)施是否正常運(yùn)行的層面，對(duì)于污染物的產(chǎn)生原理、工藝環(huán)節(jié)、治理方式的合理性等都還沒有深入研究，尤其是廢水方面，蒸氨廢水是其生產(chǎn)過程的主要工藝廢水，也是焦化企業(yè)的主要生產(chǎn)廢水，占比能達(dá)到90%以上。多數(shù)的焦化企業(yè)的環(huán)評(píng)文件中都沒有具體的水平衡核算，產(chǎn)排污基本靠大行業(yè)的產(chǎn)排污系數(shù)進(jìn)行物料衡算。處理處置方式重點(diǎn)描述污水處理工藝、規(guī)模和排水指標(biāo)，而對(duì)污水的前處理蒸氨工段環(huán)評(píng)中更是描述為副產(chǎn)硫酸銨的生產(chǎn)工段，并未理解為廢水前處理的初始工段。本文重點(diǎn)對(duì)蒸氨廢水的產(chǎn)生及循環(huán)過程和其邏輯關(guān)系進(jìn)行闡述，從而指導(dǎo)環(huán)境監(jiān)管的現(xiàn)場(chǎng)檢查。

1 蒸氨廢水產(chǎn)排流程

1.1 產(chǎn)排用流程圖

1.2 主要來源

蒸氨廢水來源一是原料附帶的水分和煤中化合水在生產(chǎn)過程中形成的廢水，二是生產(chǎn)過程中引入的生產(chǎn)用水和使用蒸汽等形成廢水。

原料附帶的水分，主要是煉焦用煤一般都經(jīng)過洗煤，通常煉焦時(shí)，裝爐煤水分控制在10%左右，這部分附著水在煉焦過程中揮發(fā)逸出；同時(shí)煤料受熱裂解，又析出化合水。這些水蒸氣隨荒煤氣一起從焦?fàn)t引出，經(jīng)初冷凝器冷卻形成冷凝水，稱剩余氨水。含有高濃度的氨、酚和氰、硫化物及油類。若入爐煉焦煤經(jīng)過煤干燥或預(yù)熱煤工藝，則廢水量可顯著減少。

生產(chǎn)過程中引入的生產(chǎn)用水和用蒸汽等形成廢水，這部分水因用水用汽設(shè)備、工藝過程的不同而有許多種，按水質(zhì)可分為兩大類。一類是用于設(shè)備、工藝過程的不與物料接觸的用水和用汽形成的廢水，如焦?fàn)t煤氣和化學(xué)產(chǎn)品蒸餾間接冷卻水，苯和焦油精制過程的間接加熱用蒸汽冷凝水等。這一類水在生產(chǎn)過程中未被污染，當(dāng)確保其不與廢水混流時(shí)，可重復(fù)使用或直接排放。另一類是在工藝過程中與各類物料接觸的工藝用水和用汽形這種廢水，這類廢水由于直接與物料接觸，均受到不同程度的污染。也需要進(jìn)行處理后才可回用或排放。

2 生產(chǎn)負(fù)荷與產(chǎn)污邏輯關(guān)系

如前所述，清楚了蒸氨廢水的來源和流程，蒸氨廢水與焦炭的生產(chǎn)負(fù)荷有明確的邏輯關(guān)系，根據(jù)企業(yè)焦炭的產(chǎn)量就可以根據(jù)其邏輯關(guān)系計(jì)算其剩余氨水產(chǎn)生量、污水處理量、硫酸銨產(chǎn)量、配煤用水量等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并與實(shí)際情況相比對(duì)驗(yàn)證，從而監(jiān)察其是否存在大規(guī)模偷排或設(shè)施不正常運(yùn)行等違法行為。因此研究及探討其中的邏輯關(guān)系就有非常重要的現(xiàn)實(shí)性和必要性。

蒸氨廢水的產(chǎn)生主要來自于配煤階段的水分，而焦炭的生產(chǎn)要求入爐的非干基煤含水率約為10%，煤中的其他有機(jī)物在結(jié)焦過程中還會(huì)產(chǎn)生約4%的化合水，產(chǎn)生的蒸氨廢水量約為非干基煤量的14%。其中很小部分用于補(bǔ)充循環(huán)氨水，其余的均進(jìn)入蒸氨系統(tǒng)進(jìn)行處理，經(jīng)過加NaOH調(diào)節(jié)PH后蒸氨，再加H2SO4吸收生成硫酸銨，因產(chǎn)生的蒸氨廢水量是一定的，那么需要加入的NaOH和H2SO4的量也基本是恒定可計(jì)算的，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生的副產(chǎn)品硫酸銨的量約為非干基煤的1%。蒸氨后廢水就排入污水處理站進(jìn)行處理，因蒸氨工段僅蒸出來氨氣，所以水量無明顯減少。蒸氨工段的外排水量就等于污水處理站進(jìn)水量。

根據(jù)上述相互對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系，對(duì)企業(yè)產(chǎn)排污情況有系統(tǒng)性把握和了解。例如某焦化廠近期的生產(chǎn)負(fù)荷為日產(chǎn)焦炭A噸，那么：入爐非干基煤約1.5A，產(chǎn)生的蒸氨廢水量約為0.21A，產(chǎn)生的硫酸銨約為0.015A，剩余氨水量、污水處理量均約為0.21A，配煤所需水量約0.06A。

3 環(huán)境監(jiān)管檢查要點(diǎn)

環(huán)境監(jiān)管部門現(xiàn)場(chǎng)檢查過程中，除了要檢查污水處理設(shè)施是否正常運(yùn)行外，還需著重檢查企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷、硫銨產(chǎn)量、污水處理量、中水回用量以及其邏輯關(guān)系，因?yàn)閲?yán)格意義上講，蒸氨系統(tǒng)屬于焦化企業(yè)污水處理的最前端環(huán)節(jié)，它的運(yùn)行情況直接關(guān)系到整個(gè)企業(yè)污水的產(chǎn)生和收集處理是否到位和合法，處理效果是否能夠滿足污水處理工藝要求?，F(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)還需要注意以下幾點(diǎn)：

3.1 基本原則

1）首答真實(shí)原則。現(xiàn)場(chǎng)詢問和記錄時(shí)以現(xiàn)場(chǎng)操作工或具體崗位人員的第一次回答為準(zhǔn)，對(duì)其他人員（尤其環(huán)保工作人員）提供的數(shù)據(jù)或過后修改的數(shù)據(jù)全部持懷疑態(tài)度。現(xiàn)場(chǎng)檢查需要調(diào)取記錄和數(shù)據(jù)的，檢查人員需親臨現(xiàn)場(chǎng)調(diào)取，不接受送檢。以避免生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)性造假情況。對(duì)于第二次的回答、回復(fù)或者對(duì)首答修改的解釋要重點(diǎn)研究，要求提供環(huán)評(píng)、臺(tái)賬記錄、理論研究等客觀證據(jù)，否則不建議采納。

2）生產(chǎn)負(fù)荷優(yōu)先原則。因是企業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的檢查，不同于簡(jiǎn)單的對(duì)污染治理設(shè)施運(yùn)行的檢查，所以企業(yè)產(chǎn)排污均與生產(chǎn)負(fù)荷密切相關(guān)，并且各工段工序的生產(chǎn)負(fù)荷應(yīng)該基本一致。因而入廠后，首先詢問企業(yè)近期生產(chǎn)負(fù)荷情況，作記錄，并要求提供相關(guān)證明材料；到達(dá)指定工段工序后，也需第一時(shí)間詢問生產(chǎn)負(fù)荷情況，然后再對(duì)各工藝、運(yùn)行情況、臺(tái)賬記錄等進(jìn)行查看。

3）重要環(huán)節(jié)比對(duì)會(huì)商原則。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢查過程中的重要環(huán)節(jié)、關(guān)鍵性數(shù)據(jù)要及時(shí)拍照、錄像取證，重要節(jié)點(diǎn)和重點(diǎn)懷疑問題要及時(shí)會(huì)商比對(duì)，不輕易表態(tài)，不向企業(yè)透露檢查的內(nèi)容和目的。以防企業(yè)有所隱瞞。

3.2 檢查重點(diǎn)內(nèi)容及指標(biāo)參數(shù)

1）生產(chǎn)調(diào)度車間。這是企業(yè)生產(chǎn)的大腦和中樞，企業(yè)所有的生產(chǎn)情況都從這里發(fā)起、匯總，需在此調(diào)查清楚企業(yè)熄焦方式（干熄還是濕熄），近期的生產(chǎn)負(fù)荷情況，采取詢問和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)閱生產(chǎn)記錄、煤耗、水耗、用電及相關(guān)報(bào)表進(jìn)行核實(shí)。

重點(diǎn)指標(biāo)參數(shù)：生產(chǎn)負(fù)荷、日產(chǎn)焦炭量、日用煤量、入爐煤餅含水率、煤氣產(chǎn)生量、自身及下游企業(yè)煤氣消耗量、日處理廢水量、蒸氨廢水產(chǎn)生量、日用水量、日冷卻循環(huán)水補(bǔ)充量、日排水量、日配煤用水量、NaOH和H2SO4購(gòu)入和使用量、硫銨日產(chǎn)生量；

2）污水處理站。污水處理站是廢水接收和處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的運(yùn)行情況決定了全廠污水的達(dá)標(biāo)和回用，需重點(diǎn)調(diào)查污水處理站出水水質(zhì)情況，近期運(yùn)行負(fù)荷情況，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)閱運(yùn)行記錄、加藥記錄、維護(hù)檢修記錄。

重點(diǎn)指標(biāo)參數(shù)：污水處理站運(yùn)行負(fù)荷、日接收水量、來水具體工段來源和水量、進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)、日處理水量、出水水質(zhì)情況、出水去向及用量、藥品投加量、曝氣用電量、出水在線水質(zhì)數(shù)據(jù)等；

3）化產(chǎn)及蒸氨車間。調(diào)查化產(chǎn)生及蒸氨工藝生產(chǎn)負(fù)荷，查詢蒸氨具體蒸餾方式（蒸汽直接加熱、間接加熱、導(dǎo)熱油加熱等），調(diào)查焦?fàn)t噴氨氨水從爐頂至機(jī)械化澄清槽是否為密閉循環(huán)系統(tǒng)，是否需投加補(bǔ)充氨水，焦?fàn)t脫硫脫硝工藝，脫硝用氨水的話氨水來源是否為獨(dú)立系統(tǒng)，調(diào)閱相關(guān)生產(chǎn)記錄和藥劑投加記錄。

重點(diǎn)指標(biāo)參數(shù)：生產(chǎn)負(fù)荷、蒸干廢水產(chǎn)生量、蒸氨廢水量、蒸氨工藝進(jìn)水PH值、蒸氨進(jìn)水水質(zhì)記錄、蒸氨出水水質(zhì)記錄、NaOH和H2SO4購(gòu)入和使用量、硫銨日產(chǎn)生量、噴氨工藝需日補(bǔ)充氨水量、脫硝氨水用量等。

4）煤氣傳輸情況。煤氣冷凝水是在煤氣傳輸過程中水蒸氣冷凝形成的高濃度廢水，企業(yè)需對(duì)其進(jìn)行收集并合并到蒸氨工段進(jìn)行處理，因此需檢查其收集及處理情況。

重點(diǎn)指標(biāo)參數(shù)：煤氣冷凝水收集池個(gè)數(shù)、產(chǎn)生量、點(diǎn)位、回收方式、收集記錄、處理記錄等。

5）煤場(chǎng)。調(diào)查煤場(chǎng)配煤情況，四周及重點(diǎn)部位“三防”情況，對(duì)配煤數(shù)據(jù)進(jìn)行詢問和記錄，有紙質(zhì)臺(tái)賬的查閱臺(tái)賬。

重點(diǎn)指標(biāo)參數(shù)：煤場(chǎng)配煤日用水量、取水來源、原料煤含水率、入廠煤質(zhì)化驗(yàn)單等。

3.3 數(shù)據(jù)處理

調(diào)閱了上述重點(diǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)后，需對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、比對(duì)分析，以確保蒸氨廢水從產(chǎn)生到處理再到回用能形成完全閉環(huán)，有合理的邏輯關(guān)系，以確認(rèn)企業(yè)蒸氨廢水做到了全部收集、處置，同時(shí)污染治理設(shè)施正常運(yùn)行，中水回用達(dá)標(biāo)、比例合理，所有廢水得到了合理處置，無污水配煤、熄焦和偷排漏排情況。

4 結(jié)語

通過對(duì)焦化企業(yè)蒸氨廢水的來源、比例和對(duì)比企業(yè)的環(huán)評(píng)文件相關(guān)內(nèi)容的闡述，查閱調(diào)取相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而深入研究蒸氨廢水的產(chǎn)生原理、處置的工藝和生產(chǎn)數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系，能從根本上把握焦化企業(yè)廢水的產(chǎn)生量、收集、處理和處置情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢查工作有很強(qiáng)的指導(dǎo)和支撐作用，對(duì)監(jiān)督焦化企業(yè)的合法合規(guī)處置生產(chǎn)廢水有較強(qiáng)的參考價(jià)值。